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深部煤与共采技术浅析.rar

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    编号:20180910134557319    类型:共享资源    大小:3.04MB    格式:RAR    上传时间:2018-09-10
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    深部煤 与共 技术 浅析
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    中国矿业大学 2012 届本科生毕业设计 第 1 页1 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 地理位置许疃矿位于安徽省宿州市西南部,地处蒙城县板桥镇某乡境内。其地理坐标为东经116°40′~116°45′,北纬 33°21′~33°26′。井田中心位置距东北方向的宿州市约 37km,距西南方向的蒙城县约 28km。井田东部有宿州至蒙城公路;京沪铁路、青阜铁路及京九铁路分别在井田外东、西部通过,青芦支线联接青阜铁路,井田距青芦支线上的任庄站 9.3km。自京沪线宿县车站至各城市的距离为:徐州 75km,北京 886km,南京 271km,上海 574km。矿井交通位置见图 1-1。许 疃 矿 许 疃 矿 井 京沪铁路江 苏 省徐 州 市陇 海 铁 路 夹 河 寨孟 庄 矿朔 里 矿石 台 矿岱 河 矿相 王 庄 矿杨 庄 矿 前 岭 狂朱 仙 庄 矿 芦 岭 矿骑 路 孙 矿邹 庄 矿 桃 园 矿祁 南 矿 祁 东 矿邹 庄 矿任 楼 矿界 沟 矿五 沟 矿 童 亭 矿临 涣 矿图 1-1 矿井交通位置图1.1.2 地形、地貌井田内地势平坦,北部略高于南部,海拔标高在+24.5~+26.5m 之间,一般为+25.5m左右。1.1.3 交通条件本井田位于淮北平原,地形平坦,矿区铁路专用线青芦支线在井田北约 9km 通过,本矿井铁路专用线在该支线的任庄站接轨,专用线长度 9.3km 已投入运营。宿(州)蒙中国矿业大学 2012 届本科生毕业设计 第 2 页(城)公路在井田的东部边界外通过,许(疃)赵(集)公路与其相连,本矿井进场公路接自许(疃)赵(集)公路,长度 2.2km。故本矿井的交通运输较方便。1.1.4 气候、地震本区属季风暖温带半湿润气候,春秋季多东北风,夏季多东~东南风,冬季多北~西北风。年平均风速 3m/s,最大风速可达 18m/s。年平均气温 14.7℃,一月份最低可达-23.2℃,7 月份最热可达 41℃。年平均降雨量为 750~910mm,雨量集中在 7、8 两个月。无霜期 208~220 天,冻结期一般在 12 月上旬至次年的 2 月中旬。根据安徽省地震局资料,本区历史上未发生过大的地震。按照《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)附录 A《我国主要城镇抗震设防烈度设计基本地震加速度和设计地震分组》划分,本区地震烈度为 6 度。1.1.5 水文情况井田南部外围仅有一条可通木船的北淝河,自西北流向东南,至怀远县流入淮河。一般水位低于地表。在井田北部外围,有一条自西向东流的懈河;在井田内有白马河及跃进河。井田范围内地面农灌沟渠较多,纵横交错,主要有:白马沟、玉亭沟、菜花沟、公益沟、双村沟、纲要沟等,组成农田排灌系统。1.1.6 矿区经济概况许疃矿地处平原,土地肥沃,农作物生长良好,产量较高,农作物主要有小麦、玉米、大豆、棉花等。近几年乡镇企业发展迅速,某乡发展的乡镇企业有农机厂、木器厂、面粉加工厂、瓶盖厂等。主要建筑材料供应:钢材、水泥、木材供应充足;砖瓦主要由当地供应;石料主要由符离集供应;砂主要来源于嘉山县及山东滕州市,建筑材料供应渠道畅通。1.1.7 水源、电源井田内新生界松散层第一、第三含水层上段埋藏深度浅,分布广,水量丰富,水质容易达到“饮用水卫生标准” 。矿井工业场地及居住区的生活、生产、消防用水取自新生界一、三含水层。井下用水水质要求低于饮用水水质标准,选择用处理后的井下排水作为井下供水水源,水源充沛。矿井电源取自南坪集变电站,工业场地内已建成一座 35kv 变电所,S11-10000/35 主变两台,已使用 9 年,电源是可靠的。1.2 井田地质特征1.2.1 井田煤系地层本井田煤系地层属石炭系、二迭系。根据井田内钻孔揭露的地层,自老至新叙述如下:1)奥陶系中下统老虎山-马家沟组(O 2l-O1m)井田内揭露最大厚度 117.22m,岩性为灰色、深灰色中厚~厚层豹皮状白云质灰岩及中国矿业大学 2012 届本科生毕业设计 第 3 页灰岩,细晶质结构,方解石自形程度高。2)石炭系上统太原组(C 3t)据 706 孔揭露,地层厚度 133.49m,岩性由石灰岩,碎屑岩和薄煤层组成。共含 8 层灰岩,总厚 6l.87m,占本组地层厚度的 46.3%。上段一灰至六灰灰岩总厚 40.46m,占该段厚度的 65%。下段含两层灰岩,总厚 21.41m,占该段厚度的 49%,含薄煤层,位于灰岩下,不作为开采对象。3)二迭系下统山西组(P 1s)位于骆驼脖子砂岩底板至太原组一灰顶界之间,厚度 95~130m ,平均 111m,由海陆交互相沉积的砂岩、砂泥岩互层、粉砂岩、泥岩和煤层组成。含 10、11 两个煤层(组),其中 101 煤层在某断层以北厚度稳定,为可采煤层,在某断层以南出现大面积沉积缺失。112 煤层较薄,为局部可采煤层。4)二迭系下统下石盒子组(P 1xs)位于 K3 砂岩底板至骆驼脖子砂岩底板之间,厚度 220~260m,平均 245m。由过渡相砂岩、砂泥岩互层、粉砂岩、铝质泥岩、泥岩和煤层组成。是本井田主要含煤地层,含 4、5、7、8 四个煤层(组) ,可采煤层为 42、5 1、5 2、7 1、7 2、8 2 六层。其中 72、8 2 煤层为本井田主采煤层,8 2 煤层下的铝质泥岩为本区中部地层的重要标志层。5)二迭系上统上石盒子组(P 2ss)位于 K3 砂岩底板以上,井田内揭露最大厚度 644m。由过渡相~陆相砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层组成。含 1、2、3 三个煤层(组) ,3 2 煤层为本井田主采煤层,K3 砂岩为本区上部地层重要标志层。6)下第三系(E)分布在井田南部及东南部,井田内揭露最大厚度 492.59m。岩性由紫红色粉砂质胶结的砾岩及砖红色少量云母的粗砂和少量细砾组成。7)上第三系上新统(N 2)地层厚度 122~315m,平均厚度 245m。底部以残积坡物和洪积物为主,厚度0~63m,平均厚度 20m,主要分布在 71 线以北。岩性为砾石、粘土砾石、砂砾、砂及粘土质砂,夹薄层粘土、砂质粘土及粘土夹砾石。中下部以湖相沉积的灰绿色、综红色粘土和砂质粘土为主。厚度 85~185m ,平均140m。厚度大,可塑性好,膨胀性强,是井田内主要隔水层组。中上部多河湖相沉积的棕黄色、浅红色及灰白色细、中砂。顶部以综黄色及灰绿色粘土和砂质粘土为主,粘土可塑性强,分布稳定。8)第四系(Q)地层厚度 64~116m,平均厚度 90m 左右。更新统下部砂层与粘土或砂质粘土呈互层状,以河间阶地沉积物为主,平均厚度37m 左右。更新统上部以土黄色、棕黄色粘土和砂质粘土为主,平均厚度 22m 左右。全新统平均厚度 31m 左右。下部以细粉砂、粉砂为主。中部在垂深 20~23m 普遍含有一层厚 1~2m 的灰黑色富含腐植砂质粘土。上部在垂深 3~5m 为砂质粘土,富含钙质结核及锰铁质结核,为近代淮北平原的剥蚀面。近地表 0.5m 左右为褐黑色耕植土壤,在井田的西南部沉积有近代黄泛淤积的综红色粘土层,厚 1m 左右。中国矿业大学 2012 届本科生毕业设计 第 4 页矿井地质综合柱状图见图 1-2。系 煤细 砂 岩泥 岩泥 岩泥 岩泥 岩煤泥 岩细 砂 岩中 砂 岩碳 质 泥 岩泥 岩中 砂 岩7-1煤7-2煤8-2煤8-2煤421.670426.13594.2837940.973564.97251460.37463.18469.5473.10685523741651401309220197灰 到 浅 灰 色 , 薄 到 中 厚 层 状 , 中 ~ 细 粒 结 构 , 主 要 由 石 英 组 成 , 含 少 量 暗色 矿 物 。测 井 资 料 。灰 色 , 薄 到 中 厚 层 状 , 含 粉 砂 质 结 构 , 发 育 有 斜 楔 型 层 理 , 见 有 少 量 裂 隙, 并 见 有 方 介 石 脉 状 充 填 。深 灰 色 , 块 状 构 造 , 顶 部 稍 含 粉 砂 质 , 430.5米 以 下 35米 菱铁 鲕 粒 岩 。黑 色 , 以 末 状 为 主 , 夹 有 少 量 细 碎 块 状 , 局 部 见 有 鳞 片 状 , 属 半 亮 型 煤 。深 灰 色 , 块 状 构 造 , 泥 质 结 构 , 含 少 量 结 核 , 产 多 量 的 植 物 化 石 , 顶 部 0.20米 底 部 1米 为 黑 灰 色 的 含 炭 泥 岩 。黑 色 , 以 粉 末 状 、 细 碎 块 为 主 , 夹 少 量 块 状 、 粒 状 、 条 带 状 , 内 生 裂 隙 发育 。深 灰 色 , 块 状 , 泥 质 结 构 , 产 植 物 化 石 。测 井 资 料 。深 灰 色 , 块 状 , 含 粉 砂 质 结 构 。浅 灰 色 , 薄 到 中 厚 层 状 , 细 粒 结 构 , 分 选 中 等 , 泥 质 胶 结 , 常 见 与 深 灰 色的 粉 砂 质 组 成 互 层 。浅 灰 色 , 中 厚 层 状 , 细 ~ 中 粒 结 构 , 主 要 由 石 英 组 成 , 含 少 部 分 暗 色 矿 物或 岩 屑 , 分 选 差 , 钙 质 胶 结 , 层 面 有 炭 质 或 云 母 分 布 , 含 少 量 菱 铁 鲕 粒 。黑 色 , 以 粉 状 、 细 碎 块 状 为 主 , 夹 少 量 块 状 、 粒 状 , 局 部 见 少 量 鳞 片 状 。深 灰 色 , 块 状 构 造 , 中 部 部 分 含 少 量 鲕 粒 , 下 部 见 有 少 量 结 核 , 底 部 0.20米 含 大 量 的 粉 砂 质 , 自 上 而 下 化 石 碎 片 渐 少 。浅 灰 色 , 块 状 构 造 , 细 ~ 中 粒 结 构 , 主 要 由 石 英 组 成 , 含 少 量 长 石 、 云 母及 其 它 暗 色 矿 物 或 岩 屑 , 分 选 差 , 泥 质 胶 结 。细 砂 岩 68灰 到 浅 灰 色 , 薄 到 中 厚 层 状 , 中 ~ 细 粒 结 构 , 主 要 由 石 英 组 成 , 含 少 量 暗色 矿 物 。黑 色 , 以 粉 状 、 细 碎 块 状 为 主 , 夹 少 量 块 状 、 粒 状 , 局 部 见 少 量 鳞 片 状 。统 组地 层 综 合柱 状 岩 性 描 述细 砂 岩 累 计 厚 度名 称 /m 厚 度二迭系 下统 下石盒子组 深 灰 色 , 块 状 , 含 粉 砂 质 结 构 。深 灰 色 , 块 状 , 含 粉 砂 质 结 构 。图 1-2 矿井地质综合柱状图1.2.2 井田地质构造区域构造最主要、最突出的形象是新华夏构造和淮阴弧形构造。该井田位于童亭背斜的南端,为走向南北,向东倾斜的单斜构造,地层倾角北缓南陡 8°~25°,一般为 8°~16°。童亭背斜又位于淮阴弧形构造的南部,背斜南端以板桥断层与东西走向的固镇—蒙城凸起相接。由于该井田所处的特定位置,其构造成分必与区域构造相对应。1)褶曲邵于庄向斜位于井田东北界外,是五沟向斜的南延部分。于大庄背斜在邵于庄向斜东部,与向斜连成一个完整的起伏状态。本井田内,沿走向呈波状起伏,有两处较显著:一处在 72~75 线之间 5 煤露头呈波状起伏,与临近煤层露头的走向不一致。虽经72-735、73-746、74-756 孔查证,也未见断层。另据地震补勘资料,在 73 至 76 勘探线间,F6 断层的尾部,在 72 煤层中发现了 DF10、DF11、F24、DF12、DF13、DF14、DF15 等中国矿业大学 2012 届本科生毕业设计 第 5 页断层。由于受断层作用,该地段地层产状发生较大变化.在 DF11、F24 断层间呈现为反向的小褶曲。沿走向分别在 70、72、74、76 勘探线处形成小向斜,其间向背斜相互交替,小褶曲呈串珠状十分发育。另一处在 65~66 线浅部,该段地层沿走向发生强烈扭曲,呈明显的向背斜形态,经63~6615 八个钻孔及 5 条地震测线控制,它是受南北向的挤压和某断层的牵引作用所致。2)断层根据某井田精查地质报告,井田内共查出断层 23 条,其中正断层 11 条,逆断层 12条。断层落差大于 100m 的 5 条,断层落差大于 30m 而小于 100m 的 8 条,断层落差小于30m 的 10 条。从断层组合关系看,属于北东向的断层有 8 条,是由东西向的压应力挤压而成的压性断裂;属于北西西~东西向的断层有 10 条,由东西向压应力而形成的张扭性和压扭性断裂;于第三系时有继承性活动,如板桥断层和某断层等。属于北西向的断层有 4 条,全为张扭性断裂。属于北东东向的断层只有 F18 一条,属张性断裂。根据国家能投计(1991)612 号文件要求,为进一步查明该矿井首采区的小构造,淮北矿务局委托安徽省煤田地质局物探测量队进行地震补勘。补勘范围为:北起某断层,南至 F11 断层,东以 F5 断层为界,西至 82 煤层露头,面积约 35km2。本次补勘全区共发现断点 169 个,利用断点 134 个,组合断层 28 条(包括补勘前发现的 10 条断层) 。未能组合成断层的孤立断点 35 个,其落差均小于 10m。28 条断层中,正断层 8 条。控制可靠的断层 21 条,较可靠的 6 条,控制不足断层 1 条。本次补勘对以前发现的断层进行了进一步控制,修改了 F15、F5-1 断层,改变了 F6 断层的组合方式,F9 根据钻探资料作为保留断层处理,其余 6 条断层与原来基本一致,新发现断层 18 条。从补勘结果来看,该区褶曲及断裂构造很发育,其特征及规律表现如下:(1)逆断层发育,以压性断裂为主且落差大,正断层少且落差小。(2)断层走向多数以北东向为主,且倾向南东,如 F5、F6 、F15 走向北西以某断层和 F11 为代表。(3)补勘区北部断层相对较少,且表现为走向北西;南部断层相对较为发育,且现为走向北东。(4)煤层露头浅部和-800m 深部断层较少,多数断层分布于井田深度的中部地段。(5)在地层产状变化的地段是褶曲加小断层。根据精查勘探和地震补勘的结果,本井田为一走向南北、向东倾斜的单斜形态,煤系地层沿走向呈舒缓状起伏,局部有伴生小断层的褶曲,地层倾角北缓南陡,已发现 35条断层,未发现岩浆岩侵入。本井田构造复杂程度属于第二类—中等构造。1.2.3 井田水文地质特征1)各含、隔水层特征(1)本井田新生界松散层厚度 292.84~368.10m,一般厚度 320~340m ,自北西向南东有逐渐增厚的趋势。根据新生界松散层的钻孔芯取电测井资料和岩相组合特征,自上而下划分为四个含水层(组)和三个隔水层(组) 。中国矿业大学 2012 届本科生毕业设计 第 6 页其中第三隔水层(组) ,底板埋深 292.40~354.20m ,隔水层两极厚度57.30~176.90m,一般厚度 120m 左右。中、上部以灰绿色、棕红色粘土和砂质粘土为主,质纯致密,可塑性好,膨胀性强;下部以粘士、砂质粘土、泥灰岩、钙质粘土为主,夹2~3 层砂。该隔水层(组)可塑性好,膨胀性强,厚度大,分布稳定,隔水性能良好,能阻隔地表水及一、二、三含地下水与下部四含和基岩各含水层(段)地下水的水力联系,是井田内重要隔水层(组) 。第四含水层(组) ,底板埋深 292.40~368.10m,含水层(组)厚度 0~56.62m 。一般厚度 10~15m 左右。北部古潜山和西部、南部构造突起地段四含沉积缺失或沉积较薄,多为残积、坡积物,其岩性为砾石、粘土砾石、粘土夹砾石、砂砾、粘土、砂质粘土、钙质粘土等。在西北部沿五沟向斜向东南,构成了本井田天然进水通道,四含地下水自北西流向南东,在井田西北谷口附近及延至井田北部偏东形成谷口洪冲积物,该区段四含沉积最大厚度为 56.62m。岩性为砾石、粘土质砾石、砂砾、粗砂、中砂、细砂、粉砂及粘土质砂,夹有粘土和砂质粘土。71 线以北,据 66-684 孔及 70-713 孔抽水资料,q=0.105~0.282L/m·s,富水性中等。71 线以南至 77 线,据 74-756 孔抽水资料 q=0.0005L/m·s,富水性弱。77 线以南绝大部分缺失四含。(2)新生界下第三系“ 红层 ”含、隔水层(段) ,上段厚度 150m 左右,多为浅红色砂质泥质砾岩,为含水层,835 孔在深 339.67m 处,曾发生严重漏水。中段厚度 280m 左右,以砖红色粉砂岩为主,隔水性良好。下段厚度约 50~60m ,多为红色砂砾岩,钻进过程中未发生漏水,富水性较弱,在局部块段直接覆盖 32、5、7 煤层之上,对开采可能有影响。(3)二迭系主采煤层间大、隔水层(段) ,煤层岩层主要由砂岩、泥岩、粉砂岩、煤层组成。3 煤顶板中细粒砂岩,裂隙较发育;3 煤下 60~90m 的 K3 砂岩局部裂隙发育。据 718 孔和 74-753 孔对 K3 砂岩抽水资料,q=0.004 ~0.0062L/m·s,富水性弱。煤顶板中砂岩和底部细砂岩局部裂隙较发育,据 7211 孔抽水资料 q=0.025L/m·s,富水性弱。3~4煤层(组)间砂岩裂隙水以储存量为主,补给水源不足。7~8 煤顶、底板砂岩,局部裂隙较发育;据 7015、68-672、73-746 孔抽水资料,q=0.009~0.294L/m·s,富水性弱~中等。以储存量为主,补给水源不足。10 煤顶底板砂岩,据 623 孔抽水资料,q=0.0015L/m·s,富水性弱。以上各含水层间以及与四含、太灰之间均有隔水层(段) 。2)断层的富水性及导水性钻探揭露的破碎带充填物以泥岩、粉砂岩碎块为主,砂岩碎块次之,一般泥质胶结。钻孔揭露破碎带,均未发生漏水。据 65~663、7017、546 和 7216 孔分别对某断层、F5、F6 和 F7 断层抽水资料,q=0.0001~0.0093L/m·s , T=0.0038~2.93m 2/d,k=0.0001~0.017m/d。地质资料从断层破碎带岩性,简易水文和抽水试验资料,说明断层的富水性极弱,导水性差。根据生产矿井的实践经验,回采引起岩层移动,导致局部应力重新分布,极易使断层的导水性增强。未探明的地质构造,严重威胁矿井的安全生产。因此,施工及生产过程中还应从井下应力变化以及开采煤层引起的冒落裂隙带的实际情况,分析断层两盘岩性,采取必要的防水安全措施。3)矿井涌水量中国矿业大学 2012 届本科生毕业设计 第 7 页矿井主要充水因素是煤系地层砂岩裂隙水。松散层底部含水层应留设防水煤岩柱,其涌水量未计入矿井总涌水量内;巷道遇断层引起太灰水的突水量未计入矿井总涌水量。全矿井合计正常涌水量为 550m³/h,最大涌水量为 660m³/h。1.3 煤层特征1.3.1 可采煤层赋存特征二迭系煤系是本井田勘探对象,含 10 个煤层(组) ,自上而下编号为1、2、3、4、5、6、7、8、10、11 煤层(组) ,含 34 层煤。其中可采煤层有:24、3 2、4 2、5 1、5 2、7 1、7 2、8 2、10 1、11 2 共 10 层,煤层平均总厚 15.79m。3 2、7 2、8 2 煤层为主采煤层,平均总厚 7.20m。4 2、5 1、5 2、7 1 煤层属大部可采煤层。平均总厚4.56m。2 4、10 1、11 2 煤层属局部可采煤层,平均总厚 4.03m。2 4 煤层平均厚 0.72m,离32 煤层较远(平均 115m) ,11 2 煤层平均厚度 0.72m,离灰岩近(平均 22m) ,精查地质报告列为暂不利用煤层。井田内可采煤层特征见表 1-1。井田可采煤层情况分述如下:1)3 2 煤层距 24 煤层平均 115m,煤厚 0.22~4.27m,平均 2.22m。煤层结构较简单,以一层薄夹矸为主,个别孔夹矸增厚而分叉成二层独立煤层。该煤层为井田主采煤层,全区仅二个孔不可采,可采范围占全区 99.2%。煤层顶板以泥岩为主,次为粉砂岩和砂岩。属较稳定煤层。2)4 2 煤层距 32 煤层平均 104m,煤厚 0~2.18m,平均 0.91m。煤层结构较简单,无夹矸者为主。井田的南部和北部有成片不可采区,可采范围占全区 69.5%。煤层顶板以砂岩(南、北部)为主,次为泥岩和粉砂岩。属较稳定煤层。3)5 1 煤层距 42 煤层平均 78m,煤厚 0~2.35m,平均 1.19m。煤层结构较简单,一般在顶部有薄层炭质泥岩夹矸。中部、北部及南部靠近露头区有成片不可采区。可采范围占全区73.1%。煤层顶板以泥岩为主,其次为粉砂岩和砂岩。属较稳定煤层。4)5 2 煤层距 51 煤层平均 7m,煤厚 0~2.94m,平均 0.77m。煤层结构简单,南部有成片不可采区,其它为零星小块不可采区,可采范围占全区 77.2%,煤层顶板以泥岩为主,次为粉砂岩和砂岩。属较稳定煤层。5)7 1 煤层距 52 煤层平均 58m,煤厚 0~3.46m,平均 l.69m。7 煤组在分岔区为二层(7 1、7 2) ,东侧合并为一层(7 2) ,故 71 煤层仅位于井田北部和南部西侧。煤层结构较简单,无夹矸及具一层夹矸者占绝大多数,西部露头区有长条状不可采区,可采范围占全区 89.4%,煤层顶板以砂岩,泥岩为主。属较稳定煤层。6)7 2 煤层距 71 煤层平均 13m,煤厚 0~7.82m,平均 3.0m。分岔区煤层薄且结构简单,合并区煤层厚且结构复杂。露头处有条带状不可采区,北部有片状不可采区,可采范围占全区81.6%。煤层顶板以砂岩为主,其次为粉砂岩和泥岩。属较稳定煤层。中国矿业大学 2012 届本科生毕业设计 第 8 页7)8 2 煤层距 72 煤层平均 19m,煤厚 0~15.14m,平均 9.0m。煤层结构较简单。当煤层具簿夹矸时,一般为 83 与 82 煤层合并,当夹矸增厚时则为分岔,导致 83 成为独立煤层。合并后煤层厚具一层夹矸,反之则薄或无夹矸。8 3 煤层不稳定,常出现尖灭点,可采面积只有23%,在井田南部,8 2 煤层有一条带状不可采区,可采范围占全区 93.5%。煤层顶板以砂岩为主,其次为泥岩和粉砂岩。属较稳定煤层。8)10 1 煤层只赋存于某断层以北,距 82 煤层平均 97m,煤厚 0~5.26m ,平均 2.59m,煤层结构较简单,有小片不可采区,可采范围为 75.8%。煤层顶板以砂岩、泥岩为主,局部为粉岩砂。某断层以北可定为较稳定煤层。但在某断层以南由于沉降差异改变成煤环境而出现大面积缺失,从全井田衡量只能定为不稳定煤层。表 1-1 可采煤层特征表煤层名称两极厚度平均厚度( m)煤层结构 稳定程度 煤层间距 ( m)32 0.22-4.272.22 含夹矸 1~2 层,较简单 较稳定,大部可采 -42 0-2.180.91 无夹矸为主,较简单 较稳定,大部可采 10451 0-2.351.19 顶部有薄夹矸,较简单 较稳定,大部可采 7852 0-2.940.77 无夹矸层,简单 较稳定,大部可采 771 0-3.461.69 无夹矸及一层夹矸为主,较简单 较稳定,大部可采 5872 0-7.823 无夹矸,较简单 较稳定,主要可采 1382 0-15.149 一层薄夹矸,较简单 较稳定,主要可采 19101 0-5.262.59 无夹矸,较简单 不稳定,大部可采 971.3.2 煤质本井田以肥煤为主,1/3 焦煤次之,伴少量气煤和气肥煤。各煤精煤挥发分产率约为 30~37.5%,胶质层最大厚度多在 20~30mm 之间,粘结性指数基本上都大于 85%,属中等挥发分为主的强粘结煤种。3 2 煤属高挥发分煤。各煤的原煤灰分产率多在 15~25%之间,中灰为主,并伴有少量低灰及富灰煤。各煤含硫量一般都小于 1.0%(4 2 煤除外) ,磷含量多小于 0.01%(仅 72 和 82 煤略大于 0.01) 。属特低硫~低硫、特低磷~低磷为主的煤,同时亦伴少量中硫~富硫煤。中国矿业大学 2012 届本科生毕业设计 第 9 页各煤的 QfDT 一般大于 6400 卡/g(2.7×10 7J/kg) ,5 1 和 52 略低,但仍大于 6000 卡/g(25×10 7J/kg) ,都具有较高的热值。主要可采煤层的精煤回收率偏低,属难洗选煤。本井田之煤具有配煤炼焦、工业锅炉燃烧和气化等多种用途,但以配煤炼焦的优势最为明显,亦可兼作其它用途。1.3.3 煤层开采技术条件1)主采煤层顶底板情况(1)7 2 煤层72 煤层直接顶为深灰色块状泥岩,局部为砂岩或炭质泥岩,厚度 0~14.65m ,平均厚度 1.57m,局部见 0.3~0.66m 炭质泥岩伪顶;老顶为中~细粒石英砂岩或砂质泥岩,厚度 0~16.20m,平均 4.84m;直接底板为灰~深灰色块状泥岩,厚 0.73~3.31m 平均1.81m;上距 71 煤 0~19.16m,下距 82 煤层 9.25~22.87m,平均 15.31m。(2)8 2 煤层82 煤层层直接顶为灰~深灰色细~粉砂质或砂质泥岩,厚度 1.72~14.71m ,平均厚度 8.61m;老顶为粗~细粒砂岩或砂质泥岩,厚度 0.25~14.02m ,平均 4.84m;直接底板为灰~深灰色块状泥岩,厚 0.74~5.79m 平均 1.85m,直接底下见一薄煤层或煤线(8 3 煤层) ;上距 72 煤 9.25~22.87m,平均 15.31m;下距铝质泥岩标志层(K2 )8.65~21.10m,平均 14.49m。2)瓦斯本井田瓦斯样瓦斯含量为 0.05~10.08mL/g,只 82 煤层有一个样沼气含量大于10mL/g,其余皆少于 10mL/g。在煤系剖面上,浅部低于深部,上部煤层(3 2)低于深部煤层(7 2、8 2) 。在平面上,某断层以北和 76 线(3 2 煤层 74 线)以南低,中部区间为高。矿井相对瓦斯涌出量 12m3/t,矿井属于高瓦斯矿井。3)煤尘及煤的自燃本井田各煤层均有煤尘爆炸危险。本井田各煤层基本上都属于有可能自燃发火—不自燃发火。4)地温本井恒温带深度为 30m,温度为 16.4℃。平均地温梯度 26.7℃/100m,平均增温率为37.29m/℃。本井田属于基底凹陷型的以地温正常为背景的水温和岩温平衡基地的一级高温区,局部为二级高温区。中国矿业大学 2012 届本科生毕业设计 第 10 页2 井田境界和储量2.1 井田境界2.1.1 井田范围许疃矿井田境界为:北以 F7 断层为界;南以板桥断层为界;浅部以石炭系第一层石灰岩顶界面为界;深部某断层以南以 32 煤层-800m 水平地面投影线、某断层以北以 F5 断层为界。本井田北与隶属于皖北矿务局的任楼矿井相邻。除此之外,周围无其它矿井或小窑。地理坐标为东经 116°40′~116°45′ ,北纬 33°21′~33°26′。2.1.2 开采界限井田可采煤层共有 10 层自上而下分别为 24、3 2、4 2、5 1、5 2、7 1、7 2、8 2、10 1、11 2,7 2、8 2 煤层为主采煤层,4 2、5 1、5 2、7 1 煤层属大部可采煤层,2 4、10 1、11 2 煤层属局部可采煤层,本设计仅设计 72 煤层。2.1.3 井田尺寸井田南北走向长 7km,东西倾向宽 2~3km,井田面积为 20km2。2.2 矿井工业储量2.2.1 储量计算基础1)根据本矿的井田地质勘探报告提供的煤层储量计算图计算;2)根据《煤炭资源地质勘探规范》和《煤炭工业技术政策》规定:煤层最低可采厚度为 0.70m,原煤灰分≤40%;3)依据国务院过函(1998)5 号文《关于酸雨控制区及二氧化硫污染控制区有关问题的批复》内容要求:禁止新建煤层含硫份大于 3%的矿井,硫份大于 3%的煤层储量列入平衡表外的储量;4)储量计算厚度:夹石厚度不大于 0.05m 时,与煤分层合并计算,复杂结构煤层的夹石总厚度不超过每分层厚度的 50%时,以各煤分层总厚度作为储量计算厚度;5)井田内主要煤层稳定,厚度变化不大,煤层赋存较稳定,勘探工程分布比较均匀,采用地质块段的算术平均法。2.2.2 井田地质勘探本井田勘探类型和网度符合地质勘探规范要求和客观实际,各项勘探工程质量和勘探研究程度高,地质基础资料齐全、准确、可靠,对井田构造、可采煤层的厚度、结构、产状及分布已查明,煤的用途已评价,储量数据可靠,可以满足矿井设计的需要。2.2.3 矿井工业储量计算本矿井主采煤层为 72 煤,采用地质块段法计算工业储量。地质块段法就是根据煤层倾角和厚度大体一致的原则,将井田划分为若干块段,在圈定的块段范围内可用算术平均法求得每个块段的储量,煤层总储量即为各块段储量之
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